計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-資料下載頁(yè)
2025-04-13 23:15本頁(yè)面
【正文】 一個(gè)方便有效的交流平臺(tái) ? 獲 2022年江蘇省優(yōu)秀多媒體課件特等獎(jiǎng) 課程相關(guān)的立項(xiàng)項(xiàng)目和成果 ? 校 985一期：課程網(wǎng)站建設(shè) ? 校 985二期：雙語(yǔ)教學(xué)建設(shè) ? 校 985二期：精品教材建設(shè) ? “十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 ? 南京大學(xué)精品課程建設(shè) ? 教育部 微軟精品課程建設(shè) ? 江蘇省精品課程建設(shè) 成果： 1. 課程網(wǎng)站為 2022年江蘇省優(yōu)秀多媒體課件特等獎(jiǎng) 2. 出版“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 3. 學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目“基于 FPGA的 MIPS32流水線處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”在 Altera公司 2022年亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲得中國(guó)大陸賽區(qū)二等獎(jiǎng) 4. “計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)”為江蘇省優(yōu)秀課程群 課程建設(shè)的進(jìn)一步規(guī)劃 ? 設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)完善的隨課堂教學(xué)進(jìn)行的編程和模擬實(shí)驗(yàn) – 充分挖掘在 C、 Java、 C++等高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程時(shí)增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，從而加深其理性認(rèn)識(shí) – 完善 ISA模擬器的功能，使學(xué)生在使用中深刻體會(huì)指令集體系結(jié)構(gòu) – 收集或自行設(shè)計(jì) cache模擬器和 VM模擬器 ? 完善 FPGA實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 – 增加用 SOPC Builder工具實(shí)現(xiàn)子程序（遞歸函數(shù)調(diào)用）和堆棧的實(shí)驗(yàn) – 加強(qiáng)對(duì)大作業(yè)的組織引導(dǎo)和考核管理 ? 流水線 CPU（是否帶轉(zhuǎn)發(fā)、冒險(xiǎn)檢測(cè)；延遲槽； ……. ） ? 是否支持中斷、異常 ? 是否帶 cache；是否支持 MMU ? 是否加總線和 I/O；是否能連接 PC機(jī)的超級(jí)終端和 VGA顯示 ? …… ? 自編實(shí)驗(yàn)講義在成熟時(shí)擬規(guī)劃出版教材 課程群建設(shè)的規(guī)劃 3計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 4微機(jī)接口技術(shù) 5嵌入式系統(tǒng)技術(shù) 2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6高級(jí)體系結(jié)構(gòu) 圖形處理 / 圖像處理 / 多媒體 (音 /視頻 )處理 / 文本處理 / MIS… 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) /程序設(shè)計(jì) /算法分析 /… 7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 8操作系統(tǒng) 9編譯系統(tǒng) 圍繞“計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”形成若干不同規(guī)模的課程群，分步規(guī)劃建設(shè) “計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)” 課程群： 1+2+3+4+5+6 “計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)” 課程群： 1+2+3+4+5 “計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)” 課程群： 1+2+3+4+5+6+7+8+9(+10) Uniprocessor Multiprocessor 硬件 +系統(tǒng)平臺(tái)軟件 從計(jì)算機(jī)層次化觀點(diǎn)來(lái)看 10 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件體系結(jié)構(gòu)、軟件中間件技術(shù) 課程群內(nèi)容框架設(shè)置 ? “數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)” （部件級(jí)） – 圍繞組合邏輯設(shè)計(jì)和時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)兩大核心內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi) – 采用“實(shí)例化”教學(xué)思想，以后續(xù)課程所用功能部件作為設(shè)計(jì)實(shí)例 – 加強(qiáng)對(duì)大型硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具等的實(shí)驗(yàn)力度 （包括硬件描述語(yǔ)言、 FPGA設(shè)計(jì)等） ? 計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （“處理器和存儲(chǔ)器”級(jí)） – 以“ C語(yǔ)言 → MIPS匯編 → MIPS目標(biāo)代碼 → MIPS處理器設(shè)計(jì)”為主線 – 以“高級(jí)語(yǔ)言及匯編程序設(shè)計(jì)”和“ MIPS 模擬器”為先導(dǎo) – 從程序員角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)軟件和硬件之間的關(guān)聯(lián) – 重點(diǎn)在流水線 CPU設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)大作業(yè)：流水線 CPU設(shè)計(jì)） ? 微機(jī)接口技術(shù) （“處理器 +存儲(chǔ)器 +總線 +I/O”級(jí)） – 以 Intel公司的 x86處理器和基于 IA32體系結(jié)構(gòu)的 PC機(jī)為實(shí)例 – 實(shí)驗(yàn)：一系列基于 SOPC技術(shù)（基于 NiosII軟核）的總線和 I/O接口實(shí)驗(yàn) ? 嵌入式系統(tǒng)技術(shù) （“硬件 (軟核 )+SOC+OS+應(yīng)用”級(jí)） – 在系統(tǒng)和應(yīng)用級(jí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn) – 基于 ARM處理器和 μCOSⅡ 操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)單嵌入式軟件開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn) – 基于 NiosII的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn) ? 高級(jí)體系結(jié)構(gòu)（面向研究生和高年級(jí)本科生） – 多核多線程處理器設(shè)計(jì)、多處理器技術(shù)、并行處理 …… 規(guī)劃課程內(nèi)容、構(gòu)建公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)地建立較為完善的知識(shí)體系和框架 課程群實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體思路 ? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo) – 常用功能部件的設(shè)計(jì)、流水線 CPU設(shè)計(jì) – 基于 SOPC實(shí)現(xiàn)處理器、存儲(chǔ)器、總線和 I/O的連接，并實(shí)現(xiàn)對(duì)外設(shè)的控制 – 基于軟核處理器和 OS進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用程序開(kāi)發(fā) ? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路 – 所有課程實(shí)驗(yàn)在統(tǒng)一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相互依托、避免重復(fù)、逐步深入 所有課程的實(shí)驗(yàn)都在 AlteraDE2開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行，便于鞏固和加深理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 – 由低層逐步向高層過(guò)渡，最終使學(xué)生全面建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念 功能部件 → CPU→“CPU BUSMM和 I/O”互連系統(tǒng) → 硬件 +OS→ 硬件 +OS+簡(jiǎn)單軟件 – 采用由簡(jiǎn)到繁、先模擬再仿真的 CPU設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式 從模擬器入手、以功能部件設(shè)計(jì)為先導(dǎo)、單周期 CPU設(shè)計(jì)為過(guò)渡、最終實(shí)現(xiàn)流水線 CPU 最終目標(biāo)（近三年） 逐步把 “高級(jí)體系結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“數(shù)字信號(hào)處理”、“圖像處理”、“多媒體技術(shù)” 等課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)也加到該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，形成緊密相關(guān)的綜合硬件和軟件的系列實(shí)驗(yàn)
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